[发明专利]冷成形性能优良的高强度热轧钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷成形高强度热轧汽车结构件金属材料，尤其涉及一种冷成形性能优良的高强度热轧钢板及其制备方法。

背景技术

开发和应用高强度汽车钢板材料是实现汽车轻量化的主要措施之一，一般的低合金高强钢主要采用单一或复合添加Nb、V、Ti等微合金元素的铁素体+珠光体组织材料，随着强度的提高，材料的成形性能降低，特别是当抗拉强度达到700MPa时，材料冲压件开裂比例很高，难以满足汽车厂批量生产的成形要求。中国专利200610030713.8公开了以Cu、Cr、Ni、Nb、Ti、Mo复合微合金化成分生产700MPa耐候高强钢，合金元素含量高，生产成本大。中国专利200810036415.9公开了一种高强度热轧汽车大梁钢板的化学成分包含：C：0.05～0.10wt％、Si≤0.10wt％、Mn：1.10～1.85wt％、P≤0.025wt％、S≤0.0030wt％、Al：0.015～0.060wt％、N≤0.0060wt％、Nb：0.015～0.050wt％、Ti：0.015～0.150wt％、Ca≤0.0050wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。虽然合金元素含量减少了，但其屈服强度只能达到550-700MPa。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冷成形性能、低温冲击性能优良，无需热处理板形良好的冷成形性能优良的高强度热轧钢板及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冷成形性能优良的高强度热轧钢板，其特征在于，其化学成分重量百分比为：C 0.04％-0.08％、Si 0.15％-0.3％、Mn 1.20％-1.90％、Al0.020％-0.060％、P≤0.015％、S≤0.0009％、Nb 0.06％-0.08％、Ti 0.09％-0.12％，Mo 0.05％-0.1％，并且O≤0.002％，N≤0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明还提供了冷成形性能优良的高强度热轧钢板的制备方法，包括连铸工序、热连轧工序、冷却工序、卷取工序，其特征在于：所述热连轧工序为：加热温度1240℃～1260℃，粗轧温度1230℃～1100℃，精轧入口温度1080℃～1040℃，终轧温度820℃～860℃，精轧总压下率大于等于85％；所述冷却工序为：精轧后层流冷却，冷却速度≥60℃/s；所述卷取工序为：卷取温度在控制在550～600℃。

下面具体说明本发明技术方案的内容：

本发明采用上述的化学成分，生产制造工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→合金微调站→LF→连铸→热连轧→层流冷却→卷取。

本发明采用以上化学成分和工艺流程生产屈服强度700MPa冷成形高强度钢板，具体按以下步骤进行：

(1)通过铁水预处理、转炉冶炼和LF精炼低P和低S冶炼工艺和Ca处理工艺，在实现上述C、Si、Mn、Nb、Ti的化学成分控制的基础上控制P和S元素低含量，使得钢夹杂物含量低并有好的球化变性处理，S含量过高，会使TiS增加，降低Ti后续TiC的析出强化效果。

(2)采用全程保护浇注，不仅避免Ti在浇注过程的损失，同时避免过程增O和增N，控制钢中O在20ppm以内、N在40ppm以内，降低钢中氧化物夹杂。低N含量可以减少钢中大尺寸的TiN析出粒子的产生，有利于后续轧后冷却过程和卷取缓冷过程更多的30nm以下TiC的析出。

采用小于20℃的低过热度浇注和结晶器钢液面波动控制±3mm以内的稳定速度浇注方法和均匀冷却工艺，以获得好的铸坯内部质量。铸坯厚度230mm。

铸坯在加热炉中加热3～4小时，出炉温度控制在1240℃～1260℃。较高的加热温度使Nb和Ti微合金元素有效固溶。

采用2250mm热连轧机上进行粗轧和精轧，采用高温轧制工艺、粗轧温度范围1230℃～1100℃，精轧入口温度1080℃～1040℃。

粗轧和精轧之间采用保温罩减少中间坯头尾温度差在40℃以内，采用边部感应加热对中间坯边部温降进行补偿，宽度温差控制在15℃以内。通过中间坯温度均匀性控制来保证精轧过程中间坯温度差对板形的影响，减少因板形引起的内部残余应力。

根据最终产品厚度规格来确定精轧入口中间坯厚度，控制精轧总压下率大于等于85％。